МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ РОСІЙСЬКОЇ ФЕДЕРАЦІЇ
федеральне державне бюджетне освітня установа
вищої професійної освіти
«УЛЬЯНОВСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ»
Кафедра «Измерительно-обчислювальні комплекси»
Курсовий проект
з дисципліни «Проектування датчиків вимірювально-обчислювальних комплексів»
Тема: «Датчик тиску»
Виконала: студентка гр. БПД - 41
Улазов С.Н.
Керівник проекту:
Тихоненков В.А.
Ульяновск +2014
1. ТЗ на розробку датчика тиску
. 1 Призначення
Датчик призначений для вимірювання тиску (розрідження), що розвиваються потужними енергетичними установками і агрегатами і видачі сигналу, пропорційного тиску (розрідження) на вхід системи автоматичного регулювання.
. 2 Технічні вимоги
датчик тиск енергетичний
- Межі виміру Рном надлишкових тисків (розріджень) ± (0,1; 0,015; 0,025) · 105, Па;
частотний діапазон роботи? f=10 Гц;
основна похибка? =1.5%;
напруга живлення Uжив=5В постійного струму;
вихідна напруга U вих=5В постійного струму.
1.3 Експлуатаційні вимоги
температура навколишнього середовища tокр=± 50 ° C;
робочий діапазон температур від - 50 ° С до + 200 ° С;
відносна вологість навколишнього середовища до 98% при температурі + 40 ° С;
лінійні прискорення у всіх напрямках до 10g;
ударні навантаження з амплітудою до 50g і тривалістю до 0,005 с;
вібрації з частотою до 2 КГц і амплітудою до 5g - 0,3 мм;
перевантаження вимірюваним параметром до 50% від номінального значення Рном.
1.4 Вимоги по надійності
Час безперервної роботи не менше 10 годин;
Технічний ресурс не менше 10 000 годин;
Час зберігання в складських умовах не менше 5 років;
Імовірність безвідмовної роботи не менше 0,95;
. 5 Конструктивні вимоги
Датчик повинен мати посадочне місце M12 х 1;
Подача напруги живлення і з'їм сигналу повинні здійснюватися за допомогою стандартного роз'єму РСГ;
Довжина з'єднувального кабелю «датчик - вхід системи регулювання» не повинна перевищувати 50 метрів;
Датчик повинен мати мінімальні габаритні розміри і масу;
Забезпечення заданого межі вимірювання повинно здійснюватися в межах одного конструктивного оформлення датчика з максимально можливою уніфікацією деталей і розмірів.
2. Вибір методу перетворення і конструкції УЕ
Технічні вимоги (ТТ) накладають певні обмеження щодо вибору методу вимірювання, конструкції окремих вимірювальних перетворювачів датчика і методам їх розрахунку.
Одним із критеріїв вибору методу перетворення є аналіз максимальних можливостей кожного типу перетворення за різними характеристиками. При цьому будують діаграму (наприклад, кругову), по осях якої відкладають максимально можливі характеристики по кожному методу перетворення. Кругова діаграма методів перетворення представлена ??на рис. 1.
Рис. 1. Кругова діаграма методів перетворення
Оцінку по діаграмі можна виробляти за двома напрямками:
по осях оцінки приладу, коли оцінку всіх методів виробляють для кожного параметра, за яким здійснюється аналіз;
інтегральна оцінка по площі, що перекривається кожним методом перетворення.
З діаграми видно, що найбільшими можливостями з погляду перекриття максимальних вимог, володіють тензорезисторні і ємнісні датчики, виконані на основі тонкоплівкових технологій. Однак при необхідності отримання більш високої точності вимірювання необхідно використовувати струнні (частотні) датчики. Коли вимога по чутливості головне, необхідно переходити на індуктивний або потенциометрический метод. Найбільш дешевими є потенціометричні датчики.
. 1 Аналіз методів перетворення ...
